Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan et lavpris elmarked forlod Texas i kulden

Mere end en uge efter at texanerne mistede strøm og vand på grund af en lammende vinterfrysning, frivillige distribuerede flaskevand på Central Texas Food Banks massedistributionssted i Del Valle, Texas, 20. februar kl. 2021. Thomas Ryan Allison/Bloomberg via Getty Images

Amerikanerne tager ofte elektricitet for givet - indtil lyset slukker. Den seneste koldbølge og storm i Texas har lagt stort fokus på Electric Reliability Council of Texas, eller ERCOT, det almennyttige selskab, der administrerer strømmen af ​​elektricitet til mere end 26 millioner texanere. Sammen, ERCOT og lignende organisationer administrerer omkring 60 procent af den amerikanske strømforsyning.

Fra min forskning om strukturen i den amerikanske elindustri, Jeg ved, at regler fastsat af enheder som ERCOT har store virkninger på amerikanernes energivalg. Den nuværende strømkræft i Texas og andre berørte stater fremhæver den sarte balancegang, der er involveret i at levere sikre, pålidelig el -service på messen, rimelige priser. Det viser også, hvordan uhyggelige funktioner på energimarkeder kan have store effekter på kritiske øjeblikke.

Lad der være lys

Den elektriske alder begyndte i 1882, da Edison Illuminating Company sendte strøm over ledninger til 59 kunder på lavere Manhattan fra sin Pearl Street Generation Station. Edison var Amerikas første investorejede el-forsyningsselskab-et selskab, der genererede elektricitet, flyttede det over transmissionslinjer og leverede det til individuelle kunder.

Omfanget og omfanget af elværker voksede hurtigt fra den ydmyge begyndelse, men dette underliggende, lodret integreret struktur forblev intakt i mere end 100 år. Hvert forsyningsselskab havde monopol på at betjene kunder i sit område og rapporterede til en forsyningskommission, som fortalte virksomheden, hvilke satser det kunne opkræve.

Da forsyningsselskaberne vidste mere om deres omkostninger og evner end nogen anden, byrden var på tilsynsmyndighederne at afgøre, om forsyningsvirksomheden fungerede effektivt. Tilsynsmyndighederne afgjorde også, om de omkostninger, som forsyningsselskaber foreslog at videregive til kunderne - f.eks. At bygge nye produktionsanlæg - var rimelige og rimelige.

Linjerne blander sig

Tingene blev komplicerede i 1996, da Federal Energy Regulatory Commission udstedte bekendtgørelse 888, giver stater mulighed for at omstrukturere deres el -industrier for at fremme mere konkurrence. Gennem handlingerne, eller passivitet, af de enkelte statslovgivere, det amerikanske elmarked brækkede.

Nogle stater, primært i sydøst og vest, fastholdt den lodret integrerede struktur. Resten af ​​nationen flyttede til en markedsstruktur, hvor generatorer konkurrerer om at sælge deres elektricitet.

Regioner oprettede nye uafhængige organisationer - kendt som uafhængige systemoperatører eller regionale transmissionsorganisationer - for at regulere strømmen på nettet. I disse regioner, generatorer konkurrerer om at sælge deres elektricitet, og organisationer kaldet markedsmonitorer sørger for, at generatorer følger reglerne. Denne tilgang skabte kraftmarkeder, der prioriterer produktion af elektricitet til den lavest mulige pris.

I Sydøst, Sydvest og Nordvest USA, traditionelle forsyningsselskaber genererer elektricitet og leverer det til kunderne. Andre regioner, herunder Texas, er flyttet til konkurrencedygtige kraftmarkeder, der drives af uafhængige systemoperatører, eller ISO'er. Federal Energy Regulatory Commission

En nødvendighed for at holde priserne lave

Hvad betyder disse ændringer for el -kunder i regioner med konkurrencedygtige elmarkeder? De virksomheder, der leverer strøm over ledninger til hjem og virksomheder, skal stadig få deres priser godkendt af tilsynsmyndigheder, men systemet fungerer anderledes for de virksomheder, der genererer den magt.

Generatorer tilbyder deres elektricitet, typisk til en bestemt pris hver time, på børser, der drives af markedsoperatører som ERCOT. Disse operatører finder ud af, hvor meget elektricitet der er brug for i de regioner, de betjener, og vælger de billigste tilbudsgivere til at levere den.

Hvis der ikke vælges et produktionsselskab, det mister muligheden for at sælge sin elektricitet i løbet af den time. Og salgskraft er, hvordan generatorer skaber indtægter til at betale for ting som arbejdere, kraftværker og brændstof. Det betyder, at generatorer har et incitament til at byde så lavt som muligt og sælge så meget elektricitet som muligt.

Generatorer i Texas står over for kritik nu, da de ikke var parate til at operere i ekstremt kolde temperaturer. Men overvej udfordringerne for to Texas -generatorer, der på alle måder er identiske, bortset fra at man beslutter sig for at investere i vinterisering. Denne virksomhed vil have højere omkostninger end sin konkurrent og kan blive tvunget til at afgive tilbud til en højere pris på markedet, potentielt taber mulighederne for at sælge sin elektricitet.

I det lange løb, det firma, der overvintrer, kan have en vanskeligere tid med at blive i erhvervslivet. Det ville være bedre forberedt på de forhold, der påvirker Texas nu, men det ville fungere i konkurrencemæssig ulempe under mere normale forhold.

En international nonprofit-regulator kaldet North American Reliability Corporation foretager halvårlige pålidelighedsvurderinger for hver nordamerikansk region, men disse vurderinger er kun lige så gode som de antagelser, de er baseret på. Hvis vurderingen ikke tager højde for ekstreme hændelser, så kan regulatoren ikke afgøre, om et elsystem er klar til dem.

Efter en tidligere kuldebølge i 2011, der førte til strømmangel, føderale tilsynsmyndigheder identificerede muligheder for overvintring af Texas -elsystemet - men ERCOT krævede ikke energiselskaber at udføre dem. Andre regioner værdsætter modstandsdygtighed anderledes. For eksempel, ISO-New England lancerede et program i 2018, der kompenserer generatorer for at levere ekstra kapacitet, når systemet er anstrengt.

Kraften i et konkurrencedygtigt generationsmarked er, at hver generator selv bestemmer, hvad der gør den bæredygtig i det lange løb. Det er også en svaghed ved markedet.

Texanere venter i kø uden for en af ​​en købmand i Austin, Texas, 17. februar kl. 2021. Beboerne kæmpede for at finde grundlæggende fornødenheder, da den kolde eksplosion tog strømforsyningen ud og ændrede forsyningskæderne. Thomas Ryan Allison/Bloomberg via Getty Images

Hvad er det næste for Texas?

Når strømmen er genoprettet i hele Texas, statslige og føderale politikere bliver nødt til at løse flere hårde spørgsmål for at gøre fejl som denne mindre sandsynlige.

Først, repræsenterer forberedelse af elsystemet til alvorlige storme værdi for el -kunder? Hvilke typer begivenheder skal mennesker beskyttes mod? Hvem bestemmer de scenarier, der går ind i vurderinger af pålidelighed? Da forbrugerne betaler omkostningerne, de burde også have gavn.

Sekund, hvordan skal folk betale for denne robusthed? Omkostninger kunne vurderes ud fra antallet af kilowattimer, hver husstand bruger eller opkræves som et fast gebyr pr. Kunde - en fremgangsmåde, der kan gavne tunge elforbrugere. Eller de kunne være dækket gennem nye skatter. Hvordan vil beslutningstagere reagere om et år fra nu, når krisen er gået, og folk spørger, "Vejret er fantastisk, og systemet klarer sig fint, så hvorfor betaler jeg mere for min elektricitet? "

Tredje, hvordan omsættes de penge, som forbrugerne betaler for at forbedre systemet, til projekter? Skal det gå direkte til generatorer eller til en fond, som generationsvirksomheder kan trække på? Hvem ville administrere fonden? Hvem er i sidste ende ansvarlig for at implementere ændringer i systemet og er ansvarlig, hvis tingene ikke forbedres?

Endelig, hvordan vil disse ændringer påvirke markedets centrale mål:at få energiselskaber til at levere strøm til de laveste omkostninger?

Ultimativt, offentligheden betaler omkostningerne ved el -service, enten gennem højere satser eller serviceafbrydelser under begivenheder som denne uges Texas -indefrysning. Efter min mening, forsyningsselskaber, tilsynsmyndigheder, embedsmænd og mennesker som mig, der studerer dem, har et ansvar for at sikre, at folk får den bedste værdi for pengene.

Theodore Kury er direktør for energistudier ved University of Floridas Public Utility Research Center, som delvist er sponsoreret af Florida el- og gasværker og Florida Public Service Commission.

Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons -licens. Du kan finde original artikel her .